1996 Fiscal Year Annual Research Report
大規模適応構造の自律分散型姿勢および軌跡制御法の開発と形状可変トラスの試作
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08455055
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山崎 光悦 金沢大学, 工学部, 教授 (70110608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立矢 宏 金沢大学, 工学部, 助手 (10216989)
坂本 二郎 金沢大学, 工学部, 助手 (20205769)
SOURAV Kundu 金沢大学, 自然科学研究科, 講師 (50283148)
田中 一男 金沢大学, 工学部, 助教授 (00227125)
白瀬 敬一 金沢大学, 工学部, 助教授 (80171049)
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| Keywords | 最適設計 / 適応構造 / 柔軟構造 / 自律分散制御 / 最適姿勢 / 遺伝的プログラミング |
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| Research Abstract |
本研究では,アクチュエータとセンサーを組み込んだ形状可変トラス・モジュールを数十段組み上げた実用的な規模の適応トラス構造の実時間の軌跡制御,姿勢制御の実現を目的として研究を進め,以下のような成果を得た.
1.形状可変トラス構造の自律規範生成モデルの検討……可変長部材を含むトラス部分構造モジュールを直列に組立てた形状可変二次元および三次元トラス構造を対象として,種々の位置,方向の静的負荷(作業ベクトル)に対して初期姿勢からの先端の移動軌跡を与えたときに,その最適な移動過程,最終姿勢に対する各トラスモジュールの制御量,部材変形・発生応力の局所情報より各部材長の変更量,制御量を決定するための自律規範,局所的な制御則を創発的に自動生成するためのモデルを遺伝的プログラミングを利用して構築した.その自動生成された自律規範を用いて種々の初期姿勢からの移動過程,最終姿勢決定の有限要素シミュレーションを実施し,考案した自律規範生成モデルの有効性を確認した.
2.動的負荷に対する形状可変トラス安定化自律規範生成モデルの検討……センサーとアクチュエータ,アクティブ・ダンパーを備えたトラス・モジュールを組立てた形状可変トラス適応構造を対象に,各可変部材モジュール近傍のセンサー情報のみから,姿勢移動過程における慣性力による振動,最終姿勢での擾乱による振動を抑制する各ダンパーおよび可変部材の自律制御規範を自動生成するモデル構築を,遺伝的プログラミングを利用して実施した.今後,その有効性を動的有限要素法シミュレーションを実施して確認する必要がある.
3.形状可変トラス構造の試作……本年は手始めにひずみセンサーを備え,ボールネジとステッピングモータからなる可変部材ごとに独自に自律分散処理機能を有する2段の形状可変三次元トラス構造と自律制御プログラムを試作した.与えられた負荷方向に対して,最大剛性姿勢に自律的に姿勢変更する制御を試みて基本的な可能性を確認した.今後さらに1で得られた自律規範の有効性を実験的にも検証する必要がある.
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